[汽車(chē)之家 冷科技]　　年前關(guān)于帕薩特25%偏置碰撞的視頻刷屏了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，和你一樣，我也看了當(dāng)時(shí)的碰撞視頻，可以說(shuō)再好的銷(xiāo)量也掩蓋不了帕薩特乘員艙變形的事實(shí)。網(wǎng)友們紛紛指責(zé)帕薩特偷工減料，而隨后沃爾沃S60的25%偏置碰撞的出色表現(xiàn)更像是是火上澆油，讓熟悉了40%偏置碰撞的網(wǎng)友們?cè)僖淮闻d奮了起來(lái)，實(shí)際上這類小偏置碰撞（30%以下都屬于小偏置碰撞），車(chē)企們?cè)诤茉缫郧熬陀邢嚓P(guān)研究，而且不同車(chē)企都有自己的共同或者獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，本期的《冷科技》就跟大家聊聊，25%偏置碰撞都有哪些不為人熟知的知識(shí)點(diǎn)，以及小偏置碰撞中，車(chē)輛會(huì)有哪些特別的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一、為何要做小偏置碰撞測(cè)試？

　　我們目前所有的碰撞測(cè)試，都是從汽車(chē)事故中獲取的教訓(xùn)，根據(jù)美國(guó)IIHS的數(shù)據(jù)，正面碰撞的幾率是很高的，美國(guó)大約在22%，英國(guó)大約有27%。

　　而在正面碰撞中，小角度碰撞大概占比在三分之一還要高，而且最重要的是小偏置碰撞非常容易造成乘員艙的變形，尤其是腿部和腳部傷害，因此對(duì)車(chē)輛進(jìn)行小偏置測(cè)試是刻不容緩的。

二、同樣是偏置碰撞，25%偏置碰撞都有哪些秘密？

　　雖然都是偏置碰撞，但25%偏置碰撞卻和40%偏置碰撞有很大的不同。40%偏置碰撞中，碰撞能量主要通過(guò)底盤(pán)一側(cè)的縱梁，以及前縱梁和副車(chē)架（主要是全框式副車(chē)架）進(jìn)行傳遞，總得來(lái)說(shuō)傳遞能量的路線還是很多的，同時(shí)也能有效進(jìn)行吸能，目前大部分車(chē)企都可以在這個(gè)碰撞項(xiàng)目上得到一個(gè)好成績(jī)。

　　說(shuō)完能量傳遞路線不同，我們?cè)趤?lái)看看25%偏置碰撞對(duì)約束系的布置是否也有影響。約束系布置一般考慮碰撞瞬間，安全帶和氣囊之間的匹配，而這個(gè)匹配在專業(yè)領(lǐng)域會(huì)引入車(chē)輛B柱的減速度波形的概念。這個(gè)概念我就不多解釋了，大家只要知道，從發(fā)生碰撞到靜止，這個(gè)過(guò)程越快，減速度越大，那么在正面碰撞里面，100%正面碰撞和40%偏置碰撞發(fā)生速度都是相對(duì)很快的，因此減速度也會(huì)很大。

　　上面這張圖可能過(guò)于晦澀，大家只要了解小偏置碰撞在約束系的布置上并不需要額外的改變，滿足40%偏置碰撞約束系的布置就能滿足小偏置碰撞。

　　第二點(diǎn)也是最重要的一點(diǎn)，小偏置碰撞由于碰撞過(guò)程中碰撞點(diǎn)在底盤(pán)縱梁以外的區(qū)域，因此作為主要吸能構(gòu)建的縱梁沒(méi)有發(fā)揮作用，而大量的能量是由上縱梁進(jìn)行吸收和傳導(dǎo)，因此當(dāng)前段結(jié)構(gòu)的整體吸能不足時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致乘員艙承受較大壓力，如果乘員艙材料不好，就會(huì)因?yàn)槌惺艿牧�較大而發(fā)生變形。

三、從碰撞結(jié)束后的車(chē)身位置，我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象

　　在觀摩碰撞的過(guò)程中，我還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有意思的現(xiàn)象，碰撞停止后車(chē)輛一般會(huì)有兩個(gè)位置。一個(gè)是車(chē)頭向前，而有繼續(xù)向前方滑動(dòng)的現(xiàn)象，最終停在了剛性避障的前方；第二類是碰撞后幾乎立刻停止，并發(fā)生側(cè)向位移，最終碰撞車(chē)成90°的角度和剛性避障相對(duì)。

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　　這種現(xiàn)象有無(wú)道理可言？或許下面的這個(gè)模型能很好的說(shuō)明。我們假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)化的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，當(dāng)兩臺(tái)完全一樣的車(chē)子以64km/h做小偏置碰撞，一臺(tái)車(chē)在碰撞后繼續(xù)向前滑行，另一臺(tái)碰撞后停止，此時(shí)會(huì)在力的作用下發(fā)生橫移。這兩臺(tái)車(chē)的碰撞減速度顯然是不同的，滑行的車(chē)輛減速度顯然比碰撞停止的車(chē)子要小很多，減速度小，最終的沖擊載荷就會(huì)小，因此單從減速度和碰撞載荷講，發(fā)生滑動(dòng)的車(chē)輛對(duì)乘員艙內(nèi)造成的傷害就會(huì)小。如果我們?cè)倏紤]其他方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)能量的消耗，車(chē)輛在碰撞后繼續(xù)前行也會(huì)分散額外的動(dòng)能。

　　當(dāng)然，上面只是一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，美國(guó)國(guó)家碰撞分析中心的資料顯示，他們對(duì)碰撞停止位置有過(guò)相關(guān)研究，并將沃爾沃的碰撞后繼續(xù)前行和發(fā)生碰撞后車(chē)頭移動(dòng)歸因于車(chē)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同，沃爾沃的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在碰撞時(shí)進(jìn)行潰縮吸能同時(shí)“彈開(kāi)”，而其他的情況更偏向傳統(tǒng)的吸能和能量傳導(dǎo)。

四、拋開(kāi)表像，車(chē)身前結(jié)構(gòu)才是最終因素

　　所以，當(dāng)我們拋開(kāi)現(xiàn)象，最終還是回到了問(wèn)題本身：車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　小貼士：在車(chē)身設(shè)計(jì)中，環(huán)狀結(jié)構(gòu)是一個(gè)技術(shù)含量很高的設(shè)計(jì)思路，通常有安全環(huán)、吸能環(huán)以及耐久環(huán)之分。我們常說(shuō)的A柱、B柱都是在Front Door-Ring的范疇，屬于安全環(huán)。車(chē)前部的兩條縱臂和前防撞梁組成的環(huán)則是吸能環(huán)的重要組成部分。而前后車(chē)窗外部的環(huán)狀結(jié)構(gòu)一般屬于耐久環(huán)。

　　在2012年IIHS的首次25%偏置試驗(yàn)測(cè)試中，通過(guò)測(cè)試的兩臺(tái)車(chē)，沃爾沃S60和謳歌的TL均有此設(shè)計(jì)。后來(lái)，美國(guó)和歐洲的碰撞分析中心都認(rèn)可了此類設(shè)計(jì)在小偏置碰撞的重要作用。

　　當(dāng)時(shí)測(cè)試的奧迪A4和寶馬3系并沒(méi)有將上縱梁和底盤(pán)的縱梁進(jìn)行環(huán)狀組合，而是相對(duì)獨(dú)立的傳遞路徑，因此給乘員艙傳遞了較大的力，造成了乘員艙變形，同時(shí)由于這個(gè)力過(guò)大，對(duì)整車(chē)的質(zhì)心產(chǎn)生了巨大的力矩作用，這也是車(chē)輛側(cè)向旋轉(zhuǎn)的主要原因。

　　除了shotgun-ring的設(shè)計(jì)，第二個(gè)點(diǎn)來(lái)自副車(chē)架優(yōu)化。沃爾沃的車(chē)子在進(jìn)行小偏置碰撞時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)碰撞側(cè)車(chē)輪脫落的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是通過(guò)對(duì)副車(chē)架、懸架控制臂的特殊設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　上面所有的分析都是圍繞著車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行，這并不意味著車(chē)身材料就不重要，這兩者是缺一不可，只不過(guò)關(guān)于結(jié)構(gòu)的分析相對(duì)而言更清晰，在材料方面，采用更高強(qiáng)度的鋼材是提高碰撞成績(jī)的必然因素，這樣配合著合理的能量傳遞路線，才能最終獲得優(yōu)秀的乘員保護(hù)能力。

　　目前，使用shotgun-ring結(jié)構(gòu)的車(chē)型變得越來(lái)越多，比如上汽的榮威RX5 MAX就是典型的，采用了shotgun-ring結(jié)構(gòu)的車(chē)型，在25%偏置碰撞中也取得了很好的成績(jī)，除此之外還有謳歌、現(xiàn)代汽車(chē)等。

五、不同車(chē)企有哪些應(yīng)對(duì)措施呢？

　　最后一部分，我們來(lái)看看除了沃爾沃的吸能環(huán)設(shè)計(jì)之外，還有哪些獨(dú)特的車(chē)身設(shè)計(jì)。

1）本田ACE車(chē)身結(jié)構(gòu)

　　我們先來(lái)看關(guān)于本田的小偏置碰撞測(cè)試，在IIHS的測(cè)試中，雅閣和思域均獲得了很好的成績(jī)，不過(guò)在碰撞后，車(chē)子并沒(méi)有發(fā)生大的滑動(dòng)而是發(fā)生了掉頭的現(xiàn)象，就是我們最初說(shuō)過(guò)的兩種現(xiàn)象中的第二種，我們認(rèn)為成績(jī)可能不會(huì)很好的情況。但從測(cè)試結(jié)果看，本田成績(jī)很好，這就跟ACE車(chē)身結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。

　　那么為什么同樣設(shè)計(jì)了shotgun-ring結(jié)構(gòu)，卻沒(méi)有發(fā)生類似沃爾沃車(chē)型那樣向前移動(dòng)的情況呢？其本質(zhì)原因是本田ACE的shotgun-ring結(jié)構(gòu)連接形式。

　　所以對(duì)ACE車(chē)身來(lái)說(shuō)，當(dāng)車(chē)輛發(fā)生小偏置碰撞時(shí)， 車(chē)輛會(huì)因?yàn)榍安寇?chē)身設(shè)計(jì)而進(jìn)行橫移，同時(shí)上縱梁和底部的縱梁也能吸收和分散能量，以此保護(hù)乘員安全。相比較而言，沃爾沃的思路有點(diǎn)類似是在小偏置碰撞中將車(chē)身“彈”開(kāi)，同時(shí)允許乘員艙的門(mén)檻梁和剛性避障進(jìn)行二次接觸碰撞，這將對(duì)乘員艙的側(cè)圍欄提出很高的需求。

2）奔馳、寶馬等車(chē)企的前保險(xiǎn)杠加強(qiáng)及延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)

　　加長(zhǎng)駕駛員側(cè)保險(xiǎn)杠，并采用特殊結(jié)構(gòu)以此來(lái)提高25%偏置碰撞的成績(jī)，也是很多車(chē)企選擇的方案，這種方案相比沃爾沃和本田的ACE車(chē)身，對(duì)技術(shù)的要求相對(duì)更低，成本更好把控。

　　一般是在保險(xiǎn)杠側(cè)面設(shè)計(jì)一種側(cè)向位移導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在發(fā)生碰撞后可以把車(chē)輛推開(kāi)，這種情況一般能得到很好的乘員艙表現(xiàn)，歐洲動(dòng)態(tài)測(cè)試中心曾經(jīng)對(duì)其進(jìn)行過(guò)單獨(dú)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)對(duì)測(cè)試的效果確實(shí)很好。奔馳C級(jí)、寶馬3系以及福特�？怂乖贗IHS剛進(jìn)行小偏置碰撞測(cè)試時(shí)，都采用過(guò)這種設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)，不過(guò)隨著時(shí)間的發(fā)展，這些車(chē)企也開(kāi)始和shotgun-ring結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。

3）斯巴魯環(huán)狀車(chē)身設(shè)計(jì)

　　除了沃爾沃，在IIHS測(cè)試中還有一個(gè)總是名列前茅的品牌，這就是斯巴魯，而斯巴魯SGP平臺(tái)的車(chē)身設(shè)計(jì)本質(zhì)就是環(huán)狀車(chē)身設(shè)計(jì)。

4）豐田TNGA架構(gòu)的shotgun-ring結(jié)構(gòu)

　　豐田TNGA架構(gòu)采用了十分明顯的shotgun-ring結(jié)構(gòu)，同時(shí)做了改進(jìn)，比如采用的是延長(zhǎng)上縱梁到縱梁以及前保險(xiǎn)杠的形式，形成一個(gè)優(yōu)秀的能量分散線路。

　　這樣可以彌補(bǔ)車(chē)體前端結(jié)構(gòu)整體吸能不足的缺陷，同時(shí)也能避免變形過(guò)程中乘員艙承受較大的縱向載荷，是一種很優(yōu)秀的車(chē)身設(shè)計(jì)方案，我們從新凱美瑞的碰撞成績(jī)中也能得到確認(rèn)。

  編輯總結(jié)：通過(guò)這篇文章，我們?cè)敿?xì)的了解了小偏置碰撞的方方面面，尤其在車(chē)身前端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，每種方案其實(shí)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題，這是不同車(chē)企在衡量成本和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后組合而成的，當(dāng)然我們作為消費(fèi)者，對(duì)不同品牌的車(chē)型結(jié)構(gòu)有詳細(xì)了解有利于我們更精準(zhǔn)的選擇適合自己的車(chē)子。另一方面，隨著技術(shù)的迭代，想要在小偏置碰撞中取得一個(gè)不錯(cuò)的成績(jī)其實(shí)不難，就看車(chē)企是否有心對(duì)駕駛?cè)素?fù)責(zé)了。（汽車(chē)之家 圖/文 冷曉陽(yáng)）